Bob. Propargil guruhi (uch bog') bo'lgan organik birikmalarning sintezi, kimyoviy xossalari va biologik faolligi

17 17	Sirka kislotasi:butin-2-diol-1,4=2:1	etanol	78	6
75
1,4-dioksan		101	6	90
toluol		110	6	45
asetonitril	82	6	65

Reaksiyalar xona haroratida, 60^oC va tegishli erituvchilarning qaynash nuqtalarida amalga oshirildi. Paraform reagentlarga nisbatan 1 va 1,5 molyar nisbatda tayyorlangan. Katalizator sifatida 10 marta kamroq Cu(CH3COO)₂ ishlatilgan. Reaksiyalar uzoq vaqt davomida xona haroratida amalga oshirildi. Chunki reaksiyaning borishi YuQX yordamida tekshirildi. Jadvaldan ko'rinib turibdiki, xona haroratida deyarli hech qanday reaksiyalar bo'lmagan. Biz oz miqdorda faqat 1,4-dioksan (10%) va etanol (5%) hosil bo'lganini ko'ramiz. 60^o C haroratda reaksiya barcha erituvchilarda kechganligi aniq. Faqat 1 mol paraform bilan borgan tajribalar 1,5 mol paraform bilan borgan tajribalar bilan solishtirganda, reaksiya unumi yuqori bo'ldi. Reaksiyalar 60^oC da 10 soat davom etdi. Mahsulotning shakllanishi YuQX yordamida doimiy ravishda tekshirildi. Erituvchilarning qaynash nuqtasida tajriba o'tkazishda mahsulot unumi sezilarli darajada oshdi. Eng yuqori hosil 1,4-dioksanda, eng pasti esa toluolda kuzatildi. Reaktsiya vaqti 6 soat bo'lganida maksimal rentabellikka erishildi. Reaksiyalar 8, 10, 12 soat davom etdi, ammo 6 soatdan keyin natijaga nisbatan mahsulot rentabelligida sezilarli o'sish kuzatilmadi. Paraformani reaktivga nisbatan 1,5-molyar nisbatda qabul qilganda reaksiya mahsulotlarining ko'pligi kuzatildi. Propargil efir:piperidin:paraformlarni 1:1:1,5 molyar nisbatda 1,4-dioksan eritmasida 6 soat qaynatganda eng yuqori mahsuldor bo‘lishi eksperimental tarzda aniqlandi.
Katalizator sifatida H₂SO_{4 ,} ZnCl₂ , NH₄HSO₄ , CaCl₂ ishlatilgan ₍ 2.3-jadval _{) .} Reaksiya 60-70°C haroratda katalizatorlarning har xil nisbatida va turli vaqtlarda olib borildi.
2.3--jadval

№.	Katalizator	reaktivning 1 moliga katalizatorning molyar nisbati	Solvent	Reaksiyani yakunlashning maksimal vaqti (soat)	Mahsulot rentabelligi, %
1	H2SO4	0.1	1,4-dioksan	6	66
9	H2SO4	0,01	1,4-dioksan	6	62
9	ZnCl2	0.1	1,4-dioksan	6	60
9	ZnCl2	0,01	1,4-dioksan	6	57
9	NH4HSO4	0.1	1,4-dioksan	6	88
9	NH4HSO4	0,01	1,4-dioksan	6	84
9	CaCl 2	0.1	1,4-dioksan	6	80
9	CaCl 2	0,01	1,4-dioksan	6	77

Katalizator sifatida olingan tuzlardan 10 va 100 marta kam reaktiv olindi. Katalizatorlar soni reaksiya unumiga sezilarli ta'sir ko'rsatmasligi aniqlandi. Jadvaldan ko'rinib turibdiki, reaksiya aralashmasidagi katalizator konsentratsiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, mahsulot unumi shunchalik yuqori bo'ladi. Tajribalarimizni oz miqdorda o'tkazilganligi sababli, mis tuzlarini 10 baravar kamroq olishni afzal ko'rdik. Ammo shuni unutmasligimiz kerakki, agar bu tajribalar katta miqdorda va reaktorlarda o'tkazilsa, katalizatorlarning past konsentratsiyasida ham yuqori mahsuldorlikka erishish mumkin. Katalizatorlar orasida aniq aktivni aniqlash qiyinlashdi. Adabiyotda bu katalizatorlarning barchasi alkin guruhini faollashtirish uchun katalizator sifatida ishlatiladi [57; 68-73, 64-betlar; 17-20, 65-betlar; B. 87-90]. Bizning tajribalarimizda mis asetat bilan ishlash yuqori bo'ldi. Buni mis asetatning kuchsiz kislota va kuchsiz asosdan iboratligi, ionlarga oson ajralishi va reaksiya aralashmasini neytral ushlab turishi bilan izohlash mumkin. Reaksiya mahsulotining unumiga qarab, katalizator faolligi diapazoni quyidagicha ifodalanishi mumkin: H₂SO₄ < NH₄HSO₄ < ZnCl₂ < CaCl₂ . Tajribalarimizda aminometilatlar sifatida olingan propargil efirlarimiz faolligi deyarli bir xil ekanligi aniqlandi.Eng yuqori hosil propargil butirat (90%) bilan erishildi. Eng past rentabellik propargil kapratda (84%) bo'ldi. Umuman olganda, N-amino-(butin-2-il) xos aromatik hosilalar propargil efirlarning piperidin bilan reaksiyasidan yuqori hosilda suyuq holatda ajratilgan [102; B. 44-45]. Olingan moddalarning tuzilishi IQ, 1H YaMR va 13C YaMR spektrlari yordamida o'rganildi. 9-moddaning 1H YaMR spektrini tahlil qilganda (2.2-rasm) molekulaning kislotali qoldig'idagi metil guruhi 0,89 ppm ni tashkil qiladi. uch protonli triplet (3H, t, CH₃-) shaklida va kislota qoldig'idagi metilen guruhi 2,31, ikki protonli kvartet shaklida (2H, kv, CH₃-CH₂-) va piperidindagi metilen guruhining protonlari 1,30 ppm. to'rt protonli meltipretda (4H, m, 3, 5-CH₂-) 1,60 m.u. ikki protonli pentet (2H, p, 4-CH₂-) holatida 2,54 va 3.67 ikki protonli triplet (2H, t, 2-CH₂-, 2H, t, 6-CH₂-) shaklida kimyoviy siljishga ega.

Uchburchakda harakatlanuvchi vodorodni hisobga olgan holda Manniks reaksiyasi adabiyotlarda batafsil o‘rganilib, yetarlicha xulosalar chiqarilgan. Biroq, karboksiklik kislotalarning propargil efirlarining aminometillanish reaktsiyasi batafsil o'rganilmagan. Bizning asosiy maqsadimiz yuqorida sintez qilingan propargil efirlarni ba’zi ikkilamchi aminlar bilan paraform ishtirokida aminometillash, optimal reaksiya sharoitlarini aniqlash va reaksiyaning borishiga ta’sir etuvchi omillarni aniqlashdan iborat.
Aminometilatsiya reaktsiyasi uchun ikkilamchi aminlar orasida biz piperidin, morfolin va dietanolaminlarni tanladik. Biz katalizator sifatida turli erituvchilar va Cu²⁺ tuzlarida tajribalar o‘tkazdik . Quyida propargil efirlarning piperidin bilan aminometillanish reaksiyalarini ko'rib chiqamiz. Ma'lumki, piperidin organik asos bo'lib, Manniks reaktsiyasi uchun juda qulay reaktivdir. Adabiyotlarda piperidin asosidagi ko‘plab aminometillanish reaksiyalari yuqori rentabellik bilan amalga oshirilgan [66; 33-35, 67-betlar; 11-14, 76-betlar; 147-148 b.]. Biz tajribalarimizni turli xil erituvchilar va katalizatorlarda 1:1 molyar nisbatda mos keladigan efir va piperidin aralashmasi bilan har xil haroratlarda o'tkazdik. Adabiyotda paraform miqdori doimo reaktivlar miqdoridan 1,5 marta ko'p bo'lishini hisobga olib, biz ham paraform miqdorini reagentlarning molyar miqdoridan 1,5 marta ko'p oldik. Reaksiya tenglamasi quyidagicha: Aminometillanish reaksiyasi amalga oshirildi. 6-8 soat davomida 80-110^oC da mos keladigan efirlarning aralashmalari: dietanolamin: paraform 1:1 va 1:0,1 mol nisbatda erituvchi muhitda qizdiriladi. Reaksiyada erituvchi sifatida toluol, asetonitril va 1,4-dioksan ishlatilgan. Katalizator sifatida mis tuzlari ishlatilgan: mis (I) xlorid, mis (II) xlorid va mis (II) asetatlar. Reaksiya toluol, asetonitril, 1,4-dioksan eritmalarining qaynash nuqtasida katalizatorlarning har xil nisbati bilan va turli vaqtlarda olib borildi. Eng yuqori mahsuldorlikka mis (II) asetat katalizatori ostida 1,4-dioksanda 6 soat davomida qayta oqimlash orqali erishildi. Natijada, tegishli aminometillangan hosilalar (17-24) ajratildi. Erituvchi sifatida benzol, toluol, asetonitril, 1,4-dioksan ishlatilgan va ular xona haroratida, 60^oC va erituvchilarning qaynash temperaturasida olib borilgan . Erituvchi va haroratning reaksiya borishiga ta'siri quyida 9 ta moddaning sintezi misolida ko'rsatilgan.
Reaksiyalar xona haroratida, 60°C da va tegishli erituvchilarning qaynash nuqtalarida amalga oshirildi. Paraform reagentlarga nisbatan 1 va 1,5 molyar nisbatda tayyorlangan. Katalizator sifatida 10 marta kamroq Cu(CH₃COO)₂ ishlatilgan. Reaksiyalar uzoq vaqt davomida xona haroratida amalga oshirildi. Xona haroratida deyarli hech qanday reaksiyalar bormagan. Biz oz miqdorda faqat 1,4-dioksan (10%) va etanol (5%) hosil bo'lganini ko'ramiz. 60^oC haroratda reaksiya barcha erituvchilarda kechganligi aniq. Reaksiyalar 60^oC da 10 soat davom etdi. Mahsulotning shakllanishi YuQX yordamida doimiy ravishda tekshirildi. Erituvchilarning qaynash nuqtasida tajriba o'tkazishda mahsulot unumi sezilarli darajada oshdi. Eng yuqori hosil 1,4-dioksanda, eng pasti esa toluolda kuzatildi. Reaktsiya vaqti 6 soat bo'lganida maksimal rentabellikka erishildi. Reaksiyalar 8, 10, 12 soat davom etdi, ammo 6 soatdan keyin natijaga nisbatan mahsulot rentabelligida sezilarli o'sish kuzatilmadi. Paraform reagent bilan solishtirganda 1,5 molyar nisbatda olinganda, reaksiya yuqori mahsulot ishlab chiqarishi kuzatildi. Propargil efiri: piperidin: paraformalari 1,4-dioksan eritmasida 1:1:1,5 molyar nisbatda 6 soat qaynatilganda eng yuqori mahsuldorlik eksperimental ravishda aniqlandi. Katalizator sifatida olingan tuzlarimizdan 10 va 100 marta kam reaktiv olindi. Katalizatorlar soni reaksiya unumiga sezilarli ta'sir ko'rsatmasligi aniqlandi. Reaksiya aralashmasidagi katalizator konsentratsiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, mahsulot unumi shunchalik yuqori bo'ladi. Tajribalarimizni oz miqdorda olib borganimiz uchun mis tuzlarini 10 baravar kamroq olishni ma'qul topdik. Ammo shuni unutmasligimiz kerakki, agar bu tajribalar katta miqdorda va reaktorlarda o'tkazilsa, katalizatorlarning past konsentratsiyasida ham yuqori mahsuldorlikka erishish mumkin. Katalizatorlar orasida aniq aktivni aniqlash qiyinlashdi. Bizning tajribalarimizda mis asetat bilan ishlash yuqori bo'ldi. Buni mis asetatning kuchsiz kislota va kuchsiz asosdan iboratligi, ionlarga oson ajralishi va reaksiya aralashmasini neytral ushlab turishi bilan izohlash mumkin.
Reaktsiya mahsulotining mahsuldorligiga qarab, katalizator faolligi diapazoni quyidagicha ifodalanishi mumkin:
CuSO₄•5H₂O < CuCl₂•2H₂O< Cu₂Cl₂< Cu(CH₃COO)₂.
Quyida 17-24 aminometilatsiya mahsulotlarining ba'zi jismoniy miqdorlari keltirilgan (2.7-jadval). Tajribalarimizda aminometilatlar sifatida olingan propargil efirlarimiz faolligi deyarli bir xil ekanligi aniqlandi. Eng yuqori hosil propargil butirat (88%) bilan erishildi. Eng past hosil propargilkarinat (84%) bo'ldi. Umuman olganda, N-amino-(butin-2-il) xos hidga ega bo'lgan hosilalar yuqori rentabellikda propargil efirlarining piperidin bilan reaksiyasidan suyuq holatda ajratilgan.
Olingan moddalarning tuzilishi IQ, 1H YaMR va 13C YaMR spektrlari yordamida o'rganildi. 9-moddaning 1H YaMR spektrini tahlil qilganda (2.2-rasm) molekulaning kislotali qoldig'idagi metil guruhi 0,89 ppm ni tashkil qiladi. uch protonli triplet (3H, t, CH₃-) shaklida va kislota qoldig'idagi metilen guruhi 2,31, ikki protonli kvartet shaklida (2H, kv, CH₃-CH₂-) va piperidindagi metilen guruhining protonlari 1,30 ppm. to'rt protonli meltipretda (4H, m, 3, 5-CH₂-) 1,60 m.u. ikki protonli pentet (2H, p, 4-CH₂-) holatida 2,54 va 3.67 ikki protonli triplet (2H, t, 2-CH₂-, 2H, t, 6-CH₂-) shaklida kimyoviy siljishga ega. Uchta uglerod va azot bog'lari bo'lgan metilen guruhi 3,32 i.u. ikki protonli triplet (2H, t, -CH2-N<) sifatida tribonli uglerodga biriktirilgan karboksil guruhi va metilen guruhi 4,70 i.u. ikki protonli triplet (2H, t, J=1.97, -O-CH2-) sifatida kimyoviy siljish borligini koʻramiz.
Moddalar asosan suyuq holatda bo'lganligi sababli, bu ekstraktsiya va tozalash jarayonlarida ba'zi qiyinchiliklarni keltirib chiqardi. Olingan moddalarning ayrim fizik konstantalari o'rganildi (2.10-jadval).
Olingan moddalarning tuzilishi IQ spektrlari va 1H YaMR spektrlari natijalari asosida oʻrganildi. Masalan, 4-(bis(2-gidroksietil)amino)but-2-in-1-ilbutiratning 1H YaMR spektrini tahlil qilganda. (6) (2-rasm), elka yog' kislotalaridagi protonlar 0,88 (3H, t, J=7,34, CH₃-), 1,32 (2H, m, CH₃-CH₂-), 1,59 (2H, t, J) ga to'g'ri keldi. =5,88, - CH₂-CH₂-), ppm sharlar va molekulaning o'rtasida joylashgan uchta bog'ga qo'shni metilen guruhlari 2,70 (2H, t, J = 5,26, -CH₂-N<), 4,65 (2H, t, J = 4,10, -O-CH₂- ) m.u. ikki protonli triplet shaklidagi sharlarda dietanolamin qoldig'idagi metilen guruhlarining protonlari 2,31 (2H, t, J = 7,28, -CH₂-CH₂-OH), 2,44 (2H, t, J = 7,14, -CH₂ -CH₂-OH), 3,61 (4H, t, J=5,20, -CH₂-CH₂-OH), ppm. sferalarda ikki protonli triplet va to'rt protonli triplet shaklida bo'ladi va dietanolamin qoldig'idagi gidroksil guruhlarining protoni 2,98 (2H, s, -OH), ya'ni. maydonda 2 protonli singlet shaklida paydo bo'lishi kuzatildi. 2- Moddaning IQ spektrini tahlil qilganda molekuladagi metil guruhining (CH₃) mos keladigan tebranishlari 2958 sohada, metilen guruhining (CH₂) tebranishlari 2932, 2873 maydonda, karbonil guruhining tebranishlari ( ˃C=O) 1742 sohada, uglerod - azot - bog'lanish bilan bog'liq oddiy tebranishlar (CN) 1244 mintaqada yutilish chastotalariga ega, uglerod-kislorod-uglerod (COC) aloqasi bilan bog'liq tebranishlar 1166 mintaqada yutilish chastotalariga ega. va uglerod-gidroksil bog'i (-C-OH) bilan bog'liq tebranishlar 1109 mintaqada yutilish chastotalariga ega. Qolgan yangi moddalarning tuzilishi (7-10) IQ va YaMR spektrlari yordamida o'rganildi va tahlil qilindi.